The European climate strategy has encouraged the usage of the External Thermal Insulation Composite System (ETICS) to increase the energy efficiency of external building envelopes. This externally and relatively easily applicable façade solution must meet various technical requirements. This paper develops a technical severity evaluation model of on-site construction activities of ETICS to prioritize the risks of the construction process. The model can be used independently by any stakeholder of the construction process. The relevance of the activities is assessed with the Failure Mode Effects Analysis method. The model weights the impact of the essential technical requirements and simulates an integrated weighted technical severity value, which is derived from the analysis of experts’ judgments validated with the non-parametric Friedman’s test. The data collection for probability of occurrence and difficulty of detectability follows the Delphi technique to quantify the opinions of a group. The simulation, conducted on 103 degradation factors, shows that the on-site construction activities of ETICS strongly influence the decrease in the technical resilience of long-term durability, mechanical resistance, and stability, as well as the ability to bypass tensions. The highest risk is detected by the shortcomings in the layers of substrate, reinforcement, adhesive, and additional details.
Im Kontext einer nachhaltigen Entwicklung konnten in den letzten Jahren vor allem im Neubaubereich eine Reihe von Fortschritten erzielt werden. Besonders hervorzuheben ist die Weiterentwicklung von Technologien zur Nutzung regenerativer Energien und neuer Baustoffe mit besonders geringer Wärmeleitfähigkeit. Parallel wurden Konzepte für Niedrigheizenergie‐ bis hin zu Passiv‐ und sogar Plusenergiehäuser entwickelt und umgesetzt. Diese Gebäudestandards weisen einen geringen Heizenergiebedarf auf und ermöglichen so erhebliche Energieeinsparungen während der Gebäudenutzungsphase. Es stellt sich die Frage, ob sich durch die Verwendung von neuen Technologien und Baustoffen ein Teil des Gesamtprimärenergiebedarfs von der Nutzungs‐ in die Erstellungs‐ und Instandhaltungsphase verlagert. Fraglich ist dabei auch, welche Mehrinvestitionen den erwarteten Betriebskosteneinsparungen gegenüberstehen. Um dies zu untersuchen, wurden exemplarisch für ein freistehendes Einfamilienhauses mehrere Ausführungsvarianten geplant und eine Lebenszyklusanalyse mit dem Programmwerkzeug LEGEP durchgeführt. Auf dieser Grundlage können für das exemplarische Einfamilienhaus Aussagen hinsichtlich des lebenszyklusübergreifenden Primärenergiebedarfs sowie der Kostenentwicklung getroffen werden. Die Ergebnisse haben jedoch keinen allgemeingültigen Charakter. Sie machen deutlich, dass im Sinne eines nachhaltigen Ressourceneinsatzes für den Einzelfall nur eine ganzheitliche Betrachtung zielführend ist.Analysis and comparison of energy standards based on a typical single‐family house in terms of energy demand and costs over the entire life cycle. Over recent years significant progress has been made with regard to sustainable development, particularly for new buildings. Particularly noteworthy are the advancement of renewable energy technologies and new building materials with very low thermal conductivity. In parallel, solutions for lowenergy, passive and even surplus‐energy homes were developed and implemented. These building standards are characterised by low heating energy consumption and therefore enable significant energy savings during the building utilisation phase. The question is whether the application of new technologies and building materials results in a partial shift of the total primary energy demand from the utilisation phase to the construction and maintenance phase. It is also questionable, however, what additional investments are required to achieve the savings in operating costs. In order to answer this question a number of different design and construction options for a free‐standing single‐family house were examined and subjected to a life cycle analysis using the LEGEP software tool. Based on this analysis a number of statements regarding the primary energy demand over the life cycle of the exexemplary single‐family house and also for the cost trend can be made. However, the results are not universally applicable. They indicate that a holistic analysis is required for each individual case in order to achieve sustainable resource use.
Der Beitrag zeigt anhand von exemplarischen Ein‐ und Mehrfamilienhäusern in Mauerwerksbauweise, dass auch zukünftig national und europäisch angestrebte energetische Standards technisch problemlos mit Kalksandstein realisiert werden können. Hier erweist sich das von der KS‐Industrie entwickelte Konstruktionsprinzip der Funktionstrennung als besonders zukunftsweisend, da eine weitere Verbesserung des baulichen Wärmeschutzes ressourcenschonend durch eine einfache Erhöhung der Wärmedämmstoffdicke möglich wird.Im Rahmen einer Lebenszyklusanalyse ergibt sich bei einer Verschärfung der energetischen Standards darüber hinausgehend eine positive ökologische Bilanz mit geringen Anteilen für Aufwendungen (z. B. Primärenergieaufwand) und Wirkungen (z. B. Emissionen von Treibhausgasen, wie CO2) aufgrund der hohen Ressourceneffizienz von KS. Ökonomisch ist nach derzeitigem Stand der Technik bzw. nach derzeitigem Preisgefüge für Bauprodukte und Energie ein über den moderaten Passivhausstandard hinausgehender Standard wie der “Nahezu‐Null‐Energie‐Haus‐Standard“ noch nicht wirtschaftlich. Dies ist jedoch nicht auf die KS‐Wandkonstruktionen sondern vielmehr auf die aufwendigere technische Gebäudeausstattung TGA, insbesondere zur Nutzung regenerativer Energie, zurückzuführen.Resource efficiency of calcium silicate buildings. By means of two exemplarily regarded buildings (one family house and one apartment building) with masonry construction, the present article depicts, that future requirements, which will result from national and European legislation, can be realised with constructions of calcium silicate without any technical difficulties. In this context, exterior walls with separated functional layers, which were developed by the German calcium silicate industry turn to be particularly forward‐looking, due to the fact, that a further enhancement of the thermal insulation of such constructions can easily be realised by increasing the thickness of the insulating material.The results of a life‐cycle assessment show that higher energy standards of buildings lead to reduced ecological impacts (for example emission of green house gas like CO2) along the whole life cycle of the building compared to lower energy standards due to the high resource efficiency of calcium silicate constructions. In an economical point of view, higher building‐energy standards than moderate passive house standard like nearly zero energy standard are not profitable at present if current price levels for building products and energy are considered. This does not result from calcium silicate wall constructions but particular from elaborated building technologies, especially for the generation of energy from renewable resources.
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